金屬薄壁直梁的耐撞性能研究與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、緣于現(xiàn)代運載工具被動安全性的迫切現(xiàn)實需要，結(jié)構(gòu)耐撞性問題的研究具有長遠的重要意義。在過去的半個多世紀里，該領(lǐng)域得到廣泛而大量的研究，并取得了長足的進展。本文在查閱以往相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，針對金屬薄壁直梁結(jié)構(gòu)在軸向壓縮時的耐撞性能研究及優(yōu)化設(shè)計方面，做了一些補充工作。具體的研究內(nèi)容和工作包括:
　　(1)綜合對比研究了15種不同截面形式、同等質(zhì)量的薄壁直梁在軸向勻速沖擊下的耐撞性能。具體是使用LS_DYNA軟件進行數(shù)值模擬，以各個結(jié)構(gòu)

2、的耐撞性能指標（初始沖擊力峰值、總吸能、比吸能、沖程效率、沖擊力效率、總效率、屈曲變形的穩(wěn)定性及沖擊力的平緩度）為參考，找出了比較理想和高效的吸能結(jié)構(gòu)。另外，發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的截面形式中，邊角處的部分斜向加筋能夠減弱初始沖擊力極值;斜向加筋都有著使得沖擊力曲線趨于平緩的效果，即“填谷效應(yīng)”;邊角的小方形使得總吸能量和效率顯著提高，且使得結(jié)構(gòu)的屈曲變形過程變得穩(wěn)定;邊角小方形和內(nèi)部加筋的結(jié)合可以取得較為理想的效果。
　　(2)著眼代理模型

3、技術(shù)在結(jié)構(gòu)耐撞性優(yōu)化研究方面的應(yīng)用，對響應(yīng)面和徑向基函數(shù)的預(yù)測精度檢測和適用性進行了研究，并針對徑向基函數(shù)模型中散布常數(shù)取值機制不明確的問題進行數(shù)值研究，提出以優(yōu)化方法確定的方案?；谧灾鲀?yōu)化軟件SiPESC.OPT，具體措施為，首先使用遺傳算法直接進行搜索選優(yōu)，得到的結(jié)果可認為是最優(yōu)結(jié)果，作為代理模型法參照;通過實例證實近似模型精度檢測的必要性，并檢驗均勻試驗設(shè)計、中心復(fù)合試驗設(shè)計、析因試驗設(shè)計在該類問題中的適用性;最后，在構(gòu)造徑向基